(57)【要約】【課題】  本発明は、製造プロセス数を少なくすることができ、異物や欠点の発生する可能性を低減でき、品質を向上させ、歩留まりを向上させることが出来る太陽電池モジュール用バックシートの製造方法を提供する。【解決手段】  太陽電池モジュール用バックシートの製造方法であって、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、該長尺シートをロール状に巻き取る工程と、該巻き取りロールから所定の大きさの枚葉に一時に成型する工程をこの順に備えることを特徴とする太陽電池用バックシートの製造方法、あるいは太陽電池モジュール用バックシートの製造方法であって、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程において、所定の大きさの枚葉に一時に成型することを特徴とする太陽電池用バックシートの製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、該長尺シートをロール状に巻き取る工程と、該巻き取りロールから所定の大きさの枚葉に一時に成型する工程をこの順に備えることを特徴とする太陽電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２】
長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程において、所定の大きさの枚葉に一時に成型することを特徴とする太陽電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項３】
太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、所定の大きさの枚葉に一時に成型する工程の間に不具合部分を検出する機構を設けることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の太陽電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項４】
検出された不具合にかかわる情報に基づき、成型時に不具合部分を避けて成型することを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール用バックシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール用バックシートの製造方法に関するものであり、太陽電池モジュール用バックシートの製造工程数を抑え巻き取り回数を減らすことで品質を向上し、製品の歩留まりを高めることができる太陽電池モジュール用バックシートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギーは、無尽蔵で無公害の新たなエネルギー源として注目されており、太陽光発電は、クリーンで環境に優しい発電システムとして急速に開発が進んでいる。最近は、非晶質シリコン等の薄膜型素子を利用した太陽電池が急速に普及しつつあり、一般住宅の屋根などに設置し家庭用の電源としても使用されるようになってきた。
【０００３】
太陽電池が屋根部材などに構成されて使用される際には、複数の太陽電池素子を組み合わせ、表裏面を適当なカバー材料で保護した太陽電池モジュールとして使用され、太陽電池モジュールはフロントシート、接着性樹脂層、太陽電池セル、接着性樹脂層、バックシートから構成されるのが一般的である。
【０００４】
バックシートは、外界から太陽電池セルを保護し、また接続端子との間の絶縁性確保等の役割があり、各種フィルムを積層した構成とすることが一般的である。具体的には、ポリフッ化ビニルフィルム／ポリエステルフィルム／ポリフッ化ビニルフィルムの積層シートや、その他フッ素系フィルムを積層したシート、ポリオレフィンフィルムとポリエステルフィルムを積層したシートなどが用いられている。
【０００５】
バックシートは用いられる太陽電池モジュールの大きさに合わせ、所定の幅および長さに成型された枚葉の部材である。上述のごとき積層フィルムからなるバックシートを製造する場合、あらかじめ必要に応じてコーティングあるいは蒸着などが施された複数のフィルム・シートを接着剤あるいは押出ラミネートにより積層し、あるいは積層されたシートにさらにコーティングを施した後巻き取ることで、製品の所定の幅、または長さよりも広いロール状の積層フィルムを作成する。それを製品の指定の幅、または長さにスリットしながら、長さ１００から５００ｍ程度の積層フィルムの小巻ロールを作成（以下、小巻スリット工程と略称することがある。）したのち、製品長さ、または幅方向に断裁およびリード線を背面側に通すためのスリット孔の打ち抜きを行い、枚葉のバックシートが完成する。
【０００６】
バックシートへの、品質、コストへの要求は年々厳しくなってきている。製品歩留まりを改善するには製造プロセスにおける欠点を減らすことが重要であるが、バックシート製造プロセスの数が多いとフィルム表面が外界にさらされる機会が多くなるため異物が付着する可能性が高くなり、またロールが異物を巻き込むと押し跡が付くため欠点が増加する。従って、プロセス数を少なくすることは重要である。
【０００７】
現状はバックシートメーカーが所定の幅に小巻スリットを行い、ロール状でバックシートを太陽電池モジュールメーカーに供給し、該モジュールメーカーが所定の長さに断裁する形態が主流であるが、製造プロセスの工程数が多いために異物の混入が発生しやすく、それにより歩留まりが悪くなる問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような太陽電池モジュール用バックシートの従来の製造方法が有していた問題を解決しようとするものである。すなわち、小巻スリット工程を経ることなくバックシート製造プロセスの工程数を減らし、異物の混入を抑えて歩留まりを向上させることのできる太陽電池モジュール用バックシートの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、該長尺シートをロール状に巻き取る工程と、該巻き取りロールから所定の大きさの枚葉に一時に成型する工程をこの順番で備えることを特徴とする太陽電池モジュール用バックシートの製造方法である。
【００１０】
また、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程において、所定の大きさの枚葉に一時に成型することを特徴とする太陽電池モジュール用バックシートの製造方法である。
【００１１】
さらに、本発明は好ましくは太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、所定の大きさの枚葉に成型する工程の間に不具合部分を検出する機構を設け、さらに好ましくは、上記検出された不具合にかかわる情報に基づき、成型時に不具合部分を避けて成型することを特徴とする太陽電池モジュール用バックシートの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の太陽電池用バックシートの製造方法を用いることで、小巻スリット工程を無くして製造プロセス数を少なくすることができ、異物や欠点の発生する可能性を低減でき、結果として品質を向上させ、歩留まりを向上させることが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の太陽電池モジュール用バックシートは太陽電池モジュールを構成する部材である。太陽電池モジュールは表面ガラス（あるいはフロントシート）、光起電力素子、接着性樹脂層、および、バックシートによって構成される。外部からの光は、表面側から入射し、接着性樹脂層を通り、光起電力素子に到達し、起電力が生ずる。バックシートは光起電力素子の裏面側からの保護や光反射等を目的として設置されている。
【００１４】
本発明の太陽電池モジュール用バックシートの製造プロセスは、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、該長尺シートをロール状に巻き取る工程と、該巻き取りロールから所定大きさの枚葉に一時に成型する工程をこの順に備えることを特徴とする太陽電池用バックシートの製造方法である。
【００１５】
また、本発明の太陽電池モジュール用バックシートの製造プロセスは、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程において、所定の大きさの枚葉に一時に成型することを特徴とする太陽電池用バックシートの製造方法である。この方法によれば太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成した後にロール状に巻き取ることなく直接所定の大きさの枚葉に一時に成型することができ、より好ましい。このための方法としては、連続的に定速で加工が行われるバックシートの層構成形成プロセスと間歇加工である成型プロセスを結合するためのダンサーロールなどの公知の機構を用いることができる。
【００１６】
バックシートの製造プロセスにおいて、積層やスリット工程は、ロール状のフィルムを巻き出し、所定のプロセスを実施した後フィルムを巻き取るという工程であり、このような製造プロセスにおいて異物がシートの間に混入することがある。異物が混入した場合、ロール状に巻き取ることにより異物の周囲のシートに押し痕が付く。押し痕は異物の前後の複数層にまたがって付くため、１個の異物で数層分が不良品になることがある。従って、工程数を少なくすることは巻く工程を減らすことにつながり、歩留まりを向上させるのに非常に有効である。
【００１７】
本発明の太陽電池モジュール用バックシートの製造プロセスは、太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程と、所定の大きさの枚葉に成型する工程の間に不具合部分を検出する機構を設けることが好ましい。不具合部分を顧客に流出することを防ぐためには、検出工程は全体工程の出来るだけ後半で行うのが好ましいが、成型工程後は製品が枚葉になり不具合部分の検出が難しくなるため、不具合部分を検出するのは積層工程の後であって成型工程の前が好ましい。バックシート巻き取り時に異物の巻き込みが原因で不具合部分が増える可能性があることを考えると、不具合部分を検出する工程を成型工程の直前に設けることがより好ましい。直前に設けることにより、後の検査は不要となり、検出済みの不具合部を含む枚葉バックシートを除去するだけでよくなる。
【００１８】
不具合部分を検出することで、不具合部分が含まれたバックシートを特定し除去することが可能となる。さらに、不具合を検出した後、その位置情報を成型工程に送り、成型時に所定数以上の不具合部分が含まれないような位置まで繰り出すことにより不具合部を避けて成型する機構を設けることにより、不要な成型に要する時間を省くことができ、バックシートには所定数以上の欠点はなくなり、検査や不具合部分の除去作業が不要となり、かつ廃棄するフィルム量を最小限にすることができる。
【００１９】
本発明において一時に成型するとは、目的とするバックシート製品の大きさに成型した刃を押し付けて一時に打ち抜く方法が代表的なものであり、いわゆる「トムソン刃」と呼ばれる薄く長い刃をベニヤ板上に打ち抜く形状に成型して固定した金型を用いる方法が知られている。
【００２０】
また本発明において一時に成型するとは、目的とする大きさの幅にスリットしながら、同時に長さ方向に断裁する方法も採用することができる。
【００２１】
本発明において、長尺の太陽電池モジュール用バックシートの層構成を連続的に形成する工程の後に、該長尺シートをロール状に巻き取る工程とは、次工程である成型工程に合わせた幅にスリットしながら、あるいは次工程に合った長さでロールを交換しながら、またはこれらを同時に行いながら巻き取る方法も採用することができる。
【００２２】
バックシートは通常、２〜５層程度の機能性樹脂またはフィルムが積層された構造である。層数や材質はバックシートに求められる耐久性等特性を満たすものであれば特に限定されないが、フィルムとしてはポリオレフィンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィルム、フッ素フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ナイロン樹脂フィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム等から適宜選択できる。ポリオレフィンフィルムにポリエチレンテレフタレートフィルムを設けた２層のバックシートが耐久性とコストを両立できるので好ましい。より好ましくはポリプロピレンフィルムまたはポリエチレンフィルムとポリエチレンテレフタレートフィルムからなるバックシートである。これらはもともとフィルムのものを積層しても良いし、複数の樹脂を共押し出しすることにより積層された構成を設けても良い。
【００２３】
また、水蒸気バリア性等を付与するために積層体の一部にアルミ箔などの金属箔を設けても良い。また耐候性やガスバリア性や接着力向上のため、積層体の一部に樹脂または無機物のコーティング膜または蒸着膜を設けても良い。
【００２４】
フィルム間、またはフィルムとアルミ箔等を接着させるための接着剤の種類は何ら制限されない。接着剤として代表的なものは、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂，ポリアミド、フェノール、ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタールなど、およびこれらの共重合体や、混合物などがあげられ、被着体の種類や表面状態に応じて適切に選ばれる。
【００２５】
接着剤は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂，ポリオレフィン、アイオノマーが、接着力および、ガスバリア性の点で好ましい。接着剤の厚さは、接着力の安定性およびコストの観点から１．０〜１０．０μｍが好ましく、より好ましくは、３．０〜５．０μｍである。
【００２６】
バックシートの表面、または各フィルム層の表面に機能性を有する材料をコーティングや蒸着により設けることは何ら制限されない。これらは耐久性やガスバリア性向上などを目的として設けられる。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００２８】
バックシートの層構成を、東レフィルム加工（株）製ポリプロピレンフィルム「トレファン」（登録商標）ＺＫ９３ＫＭ（１００μｍ）／ウレタン樹脂接着剤／東レ（株）製ポリエチレンテレフタレートフィルム「ルミラー」（登録商標）Ｓ１０（１８８μｍ）と規定する。
【００２９】
上記積層工程をバックシートの層構成が形成される工程とした。すなわち、上記ポリエチレンテレフタレートフィルム（１０５０ｍｍ幅×１５００ｍ長さ）にウレタン樹脂接着剤を塗布し、ラミネート装置により上記ポリプロピレンフィルム（１０５０ｍｍ幅×１５００ｍ長さ）と貼り合わせてバックシートの層構成を完成させた。
【００３０】
またそれぞれについて、歩留まりを算出したものを表１に示す。歩留まりは検査の結果、良品として採取できたバックシート製品の枚数を示した。検査は、ラミネート後の自動検査はＣＣＤカメラ、目視検査では作業員二人で行い、長辺方向が１ｍｍ以上の欠点をカウントした。合否判定については、１ｍｍ以上の欠点０個または１個のものを合格とし、２個以上のものを不合格とした。
【００３１】
（実施例１）
ラミネート装置で上記２種類のフィルムをラミネート後、ロール状に巻き取り、該ロールを（株）トーコー製打ち抜き装置に掛け替えて、１０００ｍｍ幅×１５００ｍｍ長さの矩形の「トムソン刃」を用いて枚葉に打ち抜き、打ち抜き後に目視検査で不具合のあるバックシートを取り除いた。
【００３２】
（実施例２）
ラミネート装置と（株）トーコー製打ち抜き装置をダンサーロール部を介して直列に並べ、ラミネートされたシートを巻き取ることなく打ち抜ける装置を用いた。打ち抜き後に目視検査で不具合のあるバックシートを取り除いた。
【００３３】
（実施例３）
不具合部分を検出する機構を、打ち抜き装置の巻出し分と打ち抜き部の間に設けたこと以外は実施例１と同じ装置を用い、不具合のあるシートにマーキングを行い、打ち抜き後不具合のあるシートを取り除いた。
【００３４】
（実施例４）
打ち抜きの際、検出済みの不具合部分が打ち抜きの範囲に１個以上入らないようにフィルムを繰り出し、不具合部分を避けて打ち抜く機構を設けたこと以外は実施例３と同じ装置を用い、目視検査を行わずに不具合部分が入っていない状態のバックシート製品を得た。
【００３５】
（実施例５）
実施例１の打ち抜き装置の替わりに、１０００ｍｍ幅にスリットしながら、１５００ｍｍ長さに断裁できる装置を用いて枚葉のバックシートに成型した。
【００３６】
（比較例１）
ラミネート装置でラミネート後、ロール状に巻き取り、該ロールから１０００ｍｍ幅にスリットをしながら１００ｍ長さの小巻ロールを１４本と、端尺４６ｍの小巻ロールを１本作製した。この小巻ロールを全て１５００ｍｍ長さに断裁した。
【００３７】
（比較例２）
比較例１において、３００ｍの小巻ロールを４本と、２６０ｍの端尺小巻ロールを１本作製し、この小巻ロールを全て１５００ｍｍ長さに断裁した。
【００３８】
表１より、比較例１、２の小巻スリットロールを介して成型する方法に対し、実施例１においては、小巻スリット工程を経ることなく歩留まりを向上させることができ、実施例２ではラミネート工程で直接打ち抜きを行うことでさらに歩留まりを向上させることができることが判る。
【００３９】
さらに、実施例３ではラミネート後の欠点を検知して欠点のあるバックシートを特定することで検査にかかる負担を低減でき、実施例４では欠点部分を避けて成型することで歩留まりを向上させると共に検査の工数を削減することができることが判る。
【００４０】
実施例５では、打ち抜きの替わりにスリットと断裁のプロセスでも同様の効果を確認できた。
【００４１】
【表１】
2013030580.tif 000002